(57)【要約】【課題】安価な構成で室内空気を加湿する事ができる空気調和機を提供する。【解決手段】空気中の水分を吸着する吸湿体１３を加熱する加熱手段（図示せず）と、吸湿体１３の下流側を減圧する減圧ポンプ１５と、吸湿体１３の略上方に配された脱離空気部１４とを備え、脱離空気部１４と減圧ポンプ１５の一次側とを連通し、脱離空気部１４内の吸湿体１３より脱離した水分を含む高温高湿空気を気液２相状態で、減圧ポンプ１５の二次側に接続された供給路１６を介して室内機２に送出するもので、吸湿体１３が加熱されることにより脱離した水分が高温高湿空気となって、上方の脱離空気部１４に自然気化上昇していき、気相状態で減圧ポンプ１５に導入できるので、送風手段が不要で、しかも空気中の水分を供給路内で結露させることができ、別部品の結露手段が不要になる。【選択図】図１
2005299968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に配置される室内機と、空気中の水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱する加熱手段と、前記吸湿体の下流側を減圧する減圧手段と、前記吸湿体の略上方に配された脱離空気部と、前記減圧手段の二次側と室内機とを連通する供給路を備え、前記脱離空気部と前記減圧手段の一次側とを連通し、前記脱離空気部内の前記吸湿体より脱離した水分を含む高温高湿空気を気液２相状態で、前記供給路を介して前記室内機に送出することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
減圧手段を真空ポンプで形成したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
脱離空気部内が外気により冷却されるのを抑制する断熱手段を設けた請求項１または２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空気を加湿する機能を備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和機は、室外空気中の水蒸気を吸着した吸湿体から脱離した水分を含む高温高湿空気を、結露手段により冷却して水分を結露させ、結露した水は送水手段により吸入して吐出され、送水通路を通って室内ユニットに送られる。室内ユニットは、送水通路を通して導入された水を利用して室内を加湿している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３１７９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、室外空気中の水蒸気を吸着した吸湿体から脱離した水分を含む高温高湿空気を搬送するための送風手段と、高温高湿空気から室内空気を加湿する水を結露させるため、冷却して水分を結露するための結露手段が必要になり、構成が複雑で高価になるという課題を有していた。
【０００４】
又、結露手段で充分に結露せずに通過した空気中の水分は、室内空気の加湿に利用されずに室外へと排気されるという課題を有していた。また、結露手段で結露した水は送水手段より吐出され、送水通路を通って高位置に配置された室内ユニットに送られるため、高揚程の送水手段が必要となるという課題を有していた。さらに、低流量の水を搬送するために、室外空気温度が低い場合、送水通路内を送水する際に水が凍結するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高温高湿空気を搬送するための送風手段や高温高湿空気を冷却して水分を結露するための結露手段を設けることなく、高温高湿空気中の水分を搬送路である供給路内で結露させ、気液２相状態で室内機へと供給することにより、供給路内に結露した水を低圧力で高位置に凍結することなく搬送することができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室内に配置される室内機と、空気中の水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱する加熱手段と、前記吸湿体の下流側を減圧する減圧手段と、前記吸湿体の略上方に配された脱離空気部と、前記減圧手段の二次側と室内機とを連通する供給路を備え、前記脱離空気部と前記減圧手段の一次側とを連通し、前記脱離空気部内の前記吸湿体より脱離した水分を含む高温高湿空気を気液２相状態で、前記供給路を介して前記室内機に送出するもので、吸湿体が加熱されることにより脱離した水分が高温高湿空気となって、吸湿体上方に配された脱離空気部に自然気化上昇するため、送風手段を用いることなく高温高湿空気を気相状態で減圧手段に導入することができ、また、高温高湿空気中の水分を搬送路である供給路内で結露させることができるので、別部品の結露手段を用いることなく高温高湿空気中の水分を気液２相状態で室内機へと送出することができる。また、気液２相状態で搬送することにより、供給路内に結露した水を低圧力で高位置に搬送することができるとともに、室外空気温度が低い場合にも、供給路内で凍結することがない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の空気調和機は、高温高湿空気を搬送するための送風手段や、高温高湿空気を冷却して水分を結露するための結露手段を設けなくても、吸湿体より放出される高温高湿空気を、供給路内で結露させ、気液２相状態で室内機へと供給することができる。また、高温高湿空気を気液２相状態で搬送することにより、供給路内で結露した水を低圧力で高位置に搬送することができるとともに、室外空気温度が低い場合でも、供給路内で凍結することが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、室内に配置される室内機と、空気中の水分を吸着する吸湿体と、前記吸湿体を加熱する加熱手段と、前記吸湿体の下流側を減圧する減圧手段と、前記吸湿体の略上方に配された脱離空気部と、前記減圧手段の二次側と室内機とを連通する供給路を備え、前記脱離空気部と前記減圧手段の一次側とを連通し、前記脱離空気部内の前記吸湿体より脱離した水分を含む高温高湿空気を気液２相状態で、前記供給路を介して前記室内機に送出するもので、吸湿体が加熱されることにより脱離した水分が高温高湿空気となって、吸湿体上方に配された脱離空気部に自然気化上昇するため、送風手段を用いることなく高温高湿空気を気相状態で減圧手段に導入することができ、また、高温高湿空気中の水分を搬送路である供給路内で結露させることができるので、別部品の結露手段を用いることなく高温高湿空気中の水分を気液２相状態で室内機へと送出することができる。また、気液２相状態で搬送することにより、供給路内に結露した水を低圧力で高位置に搬送することができるとともに、室外空気温度が低い場合でも、供給路内で凍結することが無い。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明の減圧手段を真空ポンプで形成したもので、脱離空気部へと自然気化上昇した高温高湿空気を低流量で供給路に送出することができるため、高温高湿空気中の水分を供給路内により効率的に結露させ、気液２相状態で搬送することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の脱離空気部内が外気により冷却されるのを抑制する断熱手段を設けたもので、脱離空気部に導入される高温高湿空気の温度が保持され、高温高湿空気中の水分が脱離空気部内で結露することを防止することができるため、高温高湿空気中の水分をロスすることなく気相状態で脱離空気部から減圧手段に導入することができる。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成を示す概略図、図２は、同空気調和機に搭載された加湿ユニットの構成を示す斜視図である。
【００１３】
図１において、空気調和機は、室外に配置された室外機１と、室内に配置された室内機２とを備えている。また、室内機２は室外機１よりも上方に設置されている。室内機２には、室内熱交換器３と、室内ファン（図示せず）と、後述の減圧ポンプ１５から送出されてくる水分を室内機２内に吹き出す供給部４とが配置されている。室外機１は、室外熱交換ユニット５および加湿ユニット６より構成されている。
【００１４】
室外熱交換ユニット５には、圧縮機７と、四方弁８と、室外熱交換器９と、膨張弁１０と室外ファン１１とが配置されている。圧縮機７と、四方弁８と、室内熱交換器３と、膨張弁１０と、室外熱交換器９とは、冷媒配管１２により接続され冷媒が循環する冷媒回路が形成されており、四方弁８の切り換えにより冷房運転と暖房運転とが切り換えられるようになっている。暖房運転時には、圧縮機７より吐出された高温ガス冷媒が四方弁８を介
して室内熱交換器３に送られ、凝縮された高圧液冷媒は膨張弁１０を介して減圧されて室外熱交換器９に送られ、四方弁８を介して圧縮機７に戻される。
【００１５】
加湿ユニット６は、空気中の水分を吸着する吸湿体１３と、吸湿体１３の上側に配置された脱離空気部１４とを備えている。吸湿体１３はゼオライトやシリカゲル等の吸湿材を担持し、吸湿体１３を加熱する加熱手段である脱離ヒータ（図示せず）を含んだ構成となっている。
【００１６】
脱離空気部１４には、真空ポンプなどからなる減圧手段である減圧ポンプ１５の一次側が連通し、減圧ポンプ１５の二次側には、室内機２と連通する供給路１６が接続されている。吸湿体１３の上流側には、室外空気を吸い込む吸気口１７が配置され、下流側には、吸着用送風手段である吸着ファン１８と排気口１９が配置されている。
【００１７】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１８】
図２において、加湿ユニット６による空気中の水分の吸着動作時（吸着経路ａ）には、吸湿体１３は吸気口１７より流入した室外空気に含まれる水分を吸着する。吸湿体１３に水分が吸着された後の空気は、吸着ファン１８により排気口１９より室外へ排出される。なお、吸着動作時には、脱離ヒータはオフされている。
【００１９】
また、吸湿体１３より水分を離脱させる脱離動作時（脱離経路ｂ）には、吸湿体１３に内蔵された脱離ヒータにより均一に加熱された吸湿体１３を室外空気が通過することにより、吸着動作時に吸着された水分を脱離させる。吸湿体１３を通過した室外空気は、脱離した水分を含む高温高湿空気となり、吸湿体１３上方の脱離空気部１４へと自然気化上昇し、減圧ポンプ１５によって供給路１６へと送出される。なお、脱離動作時には、吸着ファン１８の運転は停止しておく。
【００２０】
供給路１６はポリエチレン等の樹脂で成形されており、減圧ポンプ１５により低流量で供給路１６に送出された高温高湿空気は、供給路１６内で冷却されて空気中の水分が結露し、供給路１６で結露した水は気液２相状態で供給部４に送られ、室内へと導入される。
【００２１】
以上のように、本実施の形態においては、吸湿体１３の加熱により脱離した水分は、高温高湿空気となって吸湿体１３上方へと自然気化上昇するため、吸湿体１３上方に脱離空気部１４を設けることにより、送風手段を用いることなく高温高湿空気を気相状態で減圧ポンプ１５に導入することができる。また、高温高湿空気を気相状態で脱離空気部１４から減圧ポンプ１５に導入し、高温高湿空気中の水分を搬送路である供給路１６内で結露させることにより、専用の結露手段を用いることなく高温高湿空気中の水分を気液２相状態で室内機２へと供給することができる。また、水分を気液２相状態で搬送することにより、供給路１６内に結露した水を低圧力で高位置に搬送することができるとともに、室外空気温度が低い場合でも、供給路１６内で凍結することなく搬送することができるものである。
【００２２】
また、減圧ポンプ１５として真空ポンプを用いることにより、脱離空気部１４へと自然気化上昇した高温高湿空気を低流量で供給路１６へと導入することができるため、高温高湿空気中の水分を供給路１６内でより効率的に結露させ、気液２相状態で搬送することができるものである。
【００２３】
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の構成を示す概略図である。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
本実施の形態は、脱離空気部１４の内壁に断熱手段として断熱材２０を貼り付けて、脱離空気部１４が外気により冷却されるのを抑制するもので、脱離空気部１４に導入される高温高湿空気の温度を保持し、高温高湿空気中の水分が脱離空気部１４内で結露することを防止することができるため、高温高湿空気中の水分をロスすることなく気相状態で脱離空気部１４から減圧ポンプ１５に導入することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明の空気調和機は、送風手段や、専用の結露手段等が不要なので安価に形成できるとともに、高温高湿空気を気液２相状態で搬送することにより、供給路内で結露した水を低圧力で高位置に搬送することができ、また室外空気温度が低い場合でも、供給路内で凍結することが無いもので、空気調和機以外でも、外気に含まれる水分を利用して室内や特定の空間を加湿する機能を備えた空気清浄機、換気装置、加湿器などにも広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示す概略図
【図２】同空気調和機の加湿ユニットの斜視構成図
【図３】本発明の実施の形態２における空気調和機の構成を示す概略図
【符号の説明】
【００２７】
２  室内機
６  加湿ユニット
１３  吸湿体
１４  脱離空気部
１５  減圧ポンプ
１６  供給路
２０  断熱材
【図１】
2005299968.tif 000003
【図２】
2005299968.tif 000004
【図３】
2005299968.tif 000005